Rozwój medycyny precyzyjnej zmienia podejście do diagnostyki i leczenia. Nowoczesne terapie wymagają zaawansowanej analizy molekularnej, dokładnego poznania mechanizmów chorób oraz dostępu do wysokiej jakości materiału biologicznego. Dlatego skuteczne wdrażanie innowacyjnych metod leczenia opiera się na ścisłej współpracy laboratoriów badawczych, naukowców i szpitali.
Współpraca za szpitalami jest jednym z najważniejszych obszarów działalności Łukasiewicz – PORT. Model integrujący badania podstawowe, translacyjne i kliniczne w ramach jednego ekosystemu umożliwia weryfikację hipotez laboratoryjnych w kontekście klinicznym, rozwój projektów aplikacyjnych oraz prowadzenie badań o bezpośrednim potencjale przełożenia na poprawę wyników leczenia i jakości życia pacjentów.
Partnerstwo i obustronne korzyści
Partnerstwo z instytutem sprawia, że szpital staje się aktywnym uczestnikiem procesu tworzenia i wdrażania innowacji medycznych. Placówki kliniczne zyskują dostęp do zaawansowanego zaplecza eksperymentalnego, specjalistycznych kompetencji oraz infrastruktury badawczej, a także wsparcie w identyfikacji zastosowań klinicznych. Z kolei dla instytutów współpraca ta oznacza możliwość ukierunkowania badań na kluczowe problemy kliniczne oraz prowadzenia projektów o wysokim potencjale aplikacyjnym.
Z perspektywy naukowców dostęp do materiału biologicznego pochodzącego od pacjentów jest niezbędny. Badania prowadzone na próbkach klinicznych pozwalają uchwycić rzeczywistą złożoność chorób, w tym nowotworowych, neurodegeneracyjnych i metabolicznych, co stanowi fundamentalną różnicę w porównaniu z modelami eksperymentalnymi. W kontekście medycyny precyzyjnej, opartej na indywidualnym profilu molekularnym pacjenta, taka współpraca jest kluczowym warunkiem postępu naukowego i klinicznego.– Budujemy środowisko, w którym naukowcy i lekarze wspólnie definiują i rozwiązują problemy badawcze – mówi dr hab. Joanna Cybińska, dyrektor B+R w Łukasiewicz – PORT. – W ten sposób możemy skrócić drogę od odkrycia do wdrożenia i realnie wpłynąć na jakość leczenia.
Instytut o szerokim wachlarzu kompetencji
Łukasiewicz – PORT działa na styku wielu obszarów, w tym bioinżynierii, biotechnologii i bioinformatyki.. Instytut prowadzi m.in. badania nad rolą mikrośrodowiska w progresji chorób nowotworowych, analizuje mechanizmy neurodegeneracji i zaburzeń neuropsychiatrycznych, bada procesy regulacji metabolizmu, znaczenie mikrobiomu oraz mechanizmy modulacji chorób zakaźnych.
Ta różnorodność ma charakter systemowy, a nie przypadkowy. Nowotwór nie jest wyłącznie problemem pojedynczej komórki, lecz wynikiem złożonych interakcji w obrębie mikrośrodowiska guza, w tym układu odpornościowego oraz wpływu hormonów i układu nerwowego. Podobnie choroby neurodegeneracyjne nie sprowadzają się do dysfunkcji jednego białka, lecz stanowią konsekwencję wielopoziomowych zaburzeń obejmujących procesy metaboliczne, epigenetyczne i środowiskowe. W odpowiedzi na tę złożoność instytut rozwija kompetencje obejmujące różne poziomy organizacji biologicznej – od molekularnego, przez komórkowy i tkankowy, aż po poziom całego organizmu.
– Zrozumienie choroby wymaga spojrzenia wielowymiarowego – podkreśla dr hab. Patrycja Gazińska, dyrektorka Centrum Diagnostyki Populacyjnej i liderka Grupy Badawczej Biobank w Łukasiewicz – PORT. – Łączymy dane molekularne, obrazowe i kliniczne, aby uzyskać kompleksowy obraz procesów patologicznych. Kluczowym warunkiem takiego podejścia jest dostęp do materiału biologicznego pacjentów. Bez ścisłej współpracy ze szpitalami i grupami pacjenckimi postęp w badaniach translacyjnych pozostaje istotnie ograniczony.
Swoją rolę w tym ekosystemie ma również Centrum Inżynierii Materiałowej, rozwijające materiały funkcjonalne i specjalistyczne rozwiązania aparaturowe wspierające badania biomedyczne. Kompetencje chemików, fizyków i inżynierów przekładają się m.in. na rozwój technologii obrazowania i analizy próbek. Przykładem jest projekt QuPIX realizowany w ramach programu EIC Pathfinder – zespół dr. Muhammada Dananga Birowosuto pracuje nad skanerem nowej generacji, który może wzmocnić możliwości cyfrowej histopatologii i analizy danych biomedycznych w projektach translacyjnych.
Biobank badawczy i P4Health – zaplecze dla badań klinicznych
Centralnym elementem całego ekosystemu jest rozwijany w Centrum Diagnostyki Populacyjnej biobank, który umożliwia gromadzenie, przechowywanie i analizę materiału biologicznego przy zachowaniu najwyższych standardów europejskich. To infrastruktura łącząca rygor naukowy z najwyższymi standardami etycznymi i prawnymi. Każda próbka jest nie tylko materiałem do badań, lecz częścią większego systemu danych, który może w przyszłości zasilić nowe narzędzia diagnostyczne i terapeutyczne.
Rozwój biobankowania jest też częścią większej inicjatywy – Centrum Doskonałości P4Health, realizowanego w ramach programu Horizon Europe. Projekt wzmacnia kompetencje instytutu w zakresie precyzyjnego fenotypowania i medycyny 4P – przewidywalnej, prewencyjnej, personalizowanej i partycypacyjnej.
Sztuczna inteligencja i patologia cyfrowa
– Unikalne technologie rozwijane w Grupie Badawczej Biobanku zapewniają kompleksowe zaplecze dla patologii przestrzennej i cyfrowej, co otwiera możliwości realizacji ambitnych projektów badawczych – mówi dr hab. Patrycja Gazińska. Kierowana przez nią grupa badawcza uczestniczy w europejskiej inicjatywie EUCAIM, koncentrując się na rozwoju metod analizy obrazów medycznych nowotworów z wykorzystaniem algorytmów sztucznej inteligencji.
Równolegle grupa realizuje projekty finansowane przez Agencja Badań Medycznych, w tym inicjatywy ukierunkowane na tworzenie centrów medycyny cyfrowej integrujących dane kliniczne, genomowe i obrazowe na potrzeby badań nad chorobami cywilizacyjnymi, ze szczególnym uwzględnieniem onkologii. Zespół współrealizuje jedną z największych w Europie inicjatyw dotyczących prehabilitacji pacjentów onkologicznych – RESET, w ramach której odbywa się optymalizacja procesów terapeutycznych oraz poprawę jakości i efektywności opieki medycznej.
Zespół realizuje także własne projekty badawcze we współpracy z partnerami krajowymi i międzynarodowymi. Dodatkowy wymiar interdyscyplinarny zapewnia współpraca z Centrum Inżynierii Materiałowej, która rozszerza zakres badań o komponent materiałowy i technologiczny.
Współpraca ze szpitalami
Model współpracy ze środowiskiem klinicznym rozwijany w Łukasiewicz – PORT ma charakter systemowy i długofalowy. Instytut zawarł już porozumienia ze szpitalami na terenie Dolnego Śląska, trwają rozmowy z kolejnymi ośrodkami. Każde porozumienie jest dostosowywane do konkretnych potrzeb partnera – może obejmować wspólne aplikowanie o projekty, szkolenia z zakresu biobankowania, a przede wszystkim stały dialog między zespołami badawczymi i klinicystami. Wiodącą rolę w tym procesie odgrywa Centrum Diagnostyki Populacyjnej, które stanowi platformę integracyjną dla specjalistów, a także środowisk pacjenckich.
– Badania przedkliniczne z wykorzystaniem modeli in vitro oraz in vivo nie odzwierciedlają w pełni złożoności organizmu człowieka. Jeżeli chcemy mówić o realnym potencjale translacyjnym i wiarygodnych biomarkerach, dostęp do materiału ludzkiego oraz współpraca ze szpitalami są absolutnie kluczowe – dodaje dr hab. Marek Wagner, lider Grupy Badawczej Odporności Wrodzonej, prowadzący badania nad nowymi terapiami w leczeniu czerniaka.
Podobną perspektywę przedstawia również dr hab. Grzegorz Chodaczek, lider Grupy Badawczej Immunoterapii, który zaznacza, że immunoterapia, neurobiologia czy badania nad metabolizmem wymagają bezpośredniego kontaktu z praktyką kliniczną: – Potrzebujemy kliniki i wiedzy o realnych problemach pacjentów i lekarzy, a dla kliniki przydatne będzie nasze zaplecze technologiczne i analityczne oraz pomysły na inne, czasem alternatywne (out-of-the-box) podejście do przedstawionych problemów. To relacja oparta na wzajemnej zależności.
W tym modelu laboratorium i szpital przestają działać w oddzielnych światach. Łączy je dwukierunkowa ścieżka translacyjna – materiał biologiczny i pytania kliniczne wędrują do laboratorium, a wyniki badań wracają do praktyki medycznej – jako nowe strategie diagnostyczne i terapeutyczne.
